KR100393850B1 - 공기 댐퍼 - Google Patents

Abstract

공기 댐퍼는 반대인 단부를 가진 튜브형 실린더, 실린더내에서 운동 가능한 피스톤, 피스톤을 실린더의 일 단부의 방향으로 탄성적으로 편향시키는 제 1 코일 스프링, 피스톤의 운동에 의해서 발생된 감쇠 효과를 개방 가능한 목적물에 전달하는 줄, 피스톤내로 미끄러져서 기워지는 플랜지를 가진 샤프트 및, 샤프트의 플랜지와 제 1 코일 스프링 내측의 피스톤 사이에 배치된 제 2 코일 스프링을 구비한다. 제 2 코일 스프링은 탄성적인 편향력을 피스톤 운동의 보다 늦은 단계에서 튜브형 실린더의 다른 단부 방향으로 발휘한다.

Description

공기 댐퍼{Air damper}

본 발명은 예를 들면 자동차의 글로브 박스(glove box)에서 사용되는 향상된 실린더 유형의 공기 댐퍼에 관한 것이다.

상기 유형의 통상적인 공기 댐퍼는 일본 실용신안등록 공고 제 2557064 호에 개시되어 있다.

도면에 도시되지 아니한 통상적인 공기 댐퍼는 양 단부가 개방된 튜브형 실린더, 실린더 내에서 움직일 수 있고 줄의 베이스 루프가 그에 결합되는 피스톤, 공기 통과량을 조절하도록 실린더의 일 단부에 부착된 밸브 장치, 실린더의 다른 개방 단부에 부착되고 줄에 대한 안내 벽을 가지는 안내 캡 및, 피스톤을 실린더의 일 단부 방향에서 탄성적으로 편향시키도록 실린더내에 있는 피스톤과 안내 캡 사이에 배치된 압축 코일 스프링을 구비한다.

공기 댐퍼가 자동차의 글로브 박스에서 사용될때, 실린더는 계기 패널측에 고정되고, 실린더의 안내 캡으로부터 외측으로 연장된 줄의 상단부는 글로브 박스 측에 고정된다. 글로브 박스가 개방 방향으로 움직일때, 줄은 실린더로부터 밖으로 점진적으로 이끌려지며, 그리고 압축 코일 스프링을 실린더에서 그것의 탄성적인 편향력에 대하여 압축시키면서 피스톤은 같은 방향으로 움직인다. 이때, 공기는 밸브 장치를 통해서 실린더내로 유동하여 감쇠 효과를 발생시킨다. 이것은 글로브 박스가 점진적으로 개방 상태로 움직이는 것을 보장한다.

글로브 박스가 폐쇄 방향으로 움직일때, 피스톤은 압축 코일 스프링의 탄성적인 편향력에 의해서 실린더의 일 단부 방향으로 줄과 함께 강제적으로 뒤로 밀리게 되며, 실린더내에 축적된 공기는 밸브 장치를 통해서 외측으로 방출된다. 결과적으로, 피스톤은 신속하게 실린더내에서 움직여서, 글로브 박스의 폐쇄 운동을 증진시킨다.

위에서 설명된 바와 같이, 통상적인 공기 댐퍼는 글로브 박스의 원활한 개방/폐쇄 운동을 보장하는 장점을 가진다. 그러나, 이것은 감쇠 효과의 단점에 기인하여 글로브 박스의 완전 개방시에 충격적인 음향이 발생할 우려를 가지는데, 이것은 글로브 박스가 너무 크고 중량이 무거울때 그러하거나, 또는 글로브 박스 도어의 운동 속도가 각도상의 모멘트 증가 또는 가속도에 기인하여 급속하게 증가하도록 글로브 박스의 무게 중심이 피봇 샤프트로부터 이탈되게 움직이는 방향에서 피봇 샤프트의 상사점을 지나서 움직이는 기하학적인 위치에 다라서 완전 개방 위치에 근접하게 움직일때 그러하다.

본 발명은 위와 같은 점을 고려하여 이루어졌다.

따라서 본 발명의 목적은 통상적인 공기 댐퍼의 상기 설명된 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 공기 댐버를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따르면, 제 1 개방 단부와 제 2 개방 단부를 가진 튜브형 실린더를 구비하는 공기 댐퍼, 실린더의 제 1 단부 방향에서 실린더내의 피스톤을 탄성적으로 편향시키는 제 1 코일 스프링 및, 피스톤의 운동에 의해서 발생된 감쇠 효과를 개방 가능한 목적물에 전달하는 줄, 피스톤에 미끄러질 수 있게 끼워진 플랜지를 가진 샤프트 및, 샤프트의 플랜지와 제 1 코일 스프링의 내측에 있는 피스톤 사이에 배치되며, 탄성적인 편향력을 튜브형 실린더의 제 1 개방 단부의 방향에서 피스톤 운동의 보다 늦은 단계에 발휘하는 제 2 코일 스프링을 구비하는 공기 댐퍼가 제공된다.

따라서 본 발명에서는, 개방 가능한 목적물의 크기가 너무 크거나 또는 병합된 목적물(글로브 박스 도어)의 무게 중심이 피봇 샤프트로부터 이탈되어 움직이는 방향에서 피봇 샤프트의 상사점을 지나서 움직이는 기학학적 위치를 가진 완전 개방 위치에 근접하게 움직일때조차도, 제 1 코일 스프링이 피스톤 운동 범위의 보다 늦은 단계에서 편향력을 발휘하는 것뿐만 아니라 제 2 코일 스프링이 탄성적인 편향력을 발휘한다. 결과적으로, 감쇠 효과의 단점에 기인한 개방 가능 목적물의 완전 개방시의 충격적인 음향의 발생에 대한 우려는 확실하게 방지될 수 있다.

제 2 의 특징으로서, 줄의 베이스 루프를 그 위에 걸기 위한 후크가 본 발명에 따른 공기 댐퍼의 피스톤에 제공되는 것이 바람직스러우며, 줄의 베이스 루프를 그것을 통해 통과시키기 위하여 플랜지가 샌드위치된 사이에서 샤프트의 양측안에 슬릿이 제공되는 것이 바람직스럽다.

따라서 본 발명에서, 피스톤 안으로 미끄러져들어갈때 샤프트는 줄의 베이스 루프와 간섭되는 것이 방지될 수 있어서, 피스톤과의 미끄럼 가능한 관계를 유지한다.

제 3 의 특징으로서, 테이퍼진 표면이 본 발명에 따라서 공기 댐퍼의 샤프트의 가장자리에서 내부로 제공되는 것이 바람직스러우며, 맞닿음 부분이 실린더의 제 2 개방 단부에 부착된 캡상에 제공되는 것이 바람직스러우며, 상기 맞닿음 부분은 테이퍼진 표면에 대하여 맞닿게 된다.

따라서 본 발명에서는, 샤프트의 가장자리가 피스톤 운동과 함께 캡에 대하여 맞닿을때, 가장자리에서 내부로 형성된 테이퍼진 표면은 캡의 맞닿음 부분에 대하여 맞닿게 되며, 그에 의해서 슬릿을 통해서 샤프트의 가장자리를 탄성적으로 확장시킨다. 이러한 구조는 충격을 흡수하여 충격 음향의 발생을 방지한다.

도 1은 본 발명의 구현예에 따른 공기 댐퍼의 분해 사시도.

도 2는 피스톤, 제 2 압축 코일 스프링, 샤프트 및, 줄의 서로의 관계를 도시하는 분해 사시도.

도 3a, 도 3b, 도 3c 및, 도 3d 는 피스톤을 샤프트에 줄을 통해서 부착시키는 것을 도시하는 공기 댐퍼의 설명도.

도 4는 조립된 댐퍼를 완전한 상태로 도시하는 사시도.

도 5a 는 조립된 댐퍼를 완전한 상태로 도시하는 단면도.

도 5b 는 도 5a 에서 피스톤과 샤프트 사이의 관계를 도시하는 단면도.

도 6 은 길이가 샤프트의 튜브형 동체가 안내 캡의 안내 벽에 대하여 맞닿은 상태를 도시하는 단면도.

도 7a 는 제 2 압축 코일 스프링이 압축된 상태를 도시하는 단면도.

도 7b 는 피스톤과 샤프트 사이의 관계를 도시하는 단면도.

도 8 은 샤프트의 보다 긴 튜브형 동체의 가장자리가 안내 캡의 안내 벽의 가장자리에 대하여 맞닿은 상태를 도시하는 확대된 설명도.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

1. 실린더 2. 피스톤

3. 관통 구멍 4. 밸브

5. 단부 캡 6. 안내 캡

첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 바람직한 구현예를 이하에 설명하기로 한다.

도 1, 도 5a, 도 5b 에 도시된 바와 같이, 구현예에 따른 공기 댐퍼는 반대인 단부들이 개방된 튜브형 실린더(1), 실린더(1)내에서 움직일 수 있는 피스톤(2), 실린더(1)의 제 1 단부에 제공된 관통 구멍(3)에 대하여 개방/폐쇄된 밸브(4)를 가진 단부 캡(5), 실린더(1)의 제 2 단부에서 이후에 설명될 줄(8)의 운동을 안내하는 안내 캡(6), 실린더(1)의 제 1 단부의 방향에서 피스톤(2)을 탄성적으로 편향시키도록 실린더(1)내의 피스톤(2)과 안내 캡(6) 사이에 배치된 대직경의 제 1 압축 코일 스프링(7) 및, 감쇠 효과를 피스톤(2)의 운동과 함께 글로브 박스와 같은 개방 가능 목적물에 전달하는 줄(8)을 구비한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 구현예의 공기 댐퍼는 실린더(1)내의 피스톤(2)에 미끄러지도록 끼워진 고리형 플랜지를 가진 샤프트(9) 및, 샤프트(9)의 고리형 플렌지(10)와 제 1 압축 코일 스프링(7)의 내측에 있는 피스톤(2) 사이에 배치된 소직경의 제 2 압축 코일 스프링(12)을 구비한다.

보다 상세하게는, 피스톤(2)은 샤프트(9)에 마주하는 개구를 가진 중공형 동체, 줄(8)의 베이스 루프(8a)를 개구에 근접하여 걸기 위한 J 형상 후크로서의 후크 홈(13) 및, 그것의 저부 벽을 통해서 공기 통로를 제공하기 위한 오리피스(14)를 가진다. 샤프트(9)는 고리형 플렌지(10)를 그 사이에 샌드위치시키는 튜브형 동체(9a,9b)를 가진다. 각 튜브형 동체(9a,9b)는 길이 방향에서 서로에 대하여 반대인 한쌍의 슬릿(11)을 가진다. 제 2 압축 코일 스프링(12)은 보다 짧은 튜브형 동체(9a)상으로 끼워진다. 테이퍼진 표면(15)은 보다 긴 튜브형 동체(9b)의 가장자리에서 내부에 형성된다.

이제 도 3a 내지 도 3d 를 참조하면, 피스톤(2), 제 2 압축 코일 스프링(12) 및, 샤프트(9)의 조립체가 설명될 것이다.

처음에, 줄(8)의 베이스 루프(8a)는 피스톤(2)의 후크 홈(13)에 걸려서 샤프트(9)의 보다 긴 튜브형 동체(9b)내에 형성된 슬릿(11)을 통해서 이끌려진다. 다른 한편으로, 제 2 압축 코일 스프링(12)은 샤프트(9)의 보다 짧은 튜브형 동체(9a)상으로 끼워진다. 다음에, 샤프트(9)의 보다 짧은 튜브형 동체(9b)의 상단부는 그것의 단부로부터 피스톤(2)의 중공형 동체내로 그 사이에 간극을 가지고 끼워진다. 제 2 의 압축 코일 스프링(12)은 샤프트(9)의 고리형 플렌지(10)와 피스톤(2)의 개방 단부 사이에 배치된다. 이러한 상태에서, 줄(8)의 베이스 루프(8a)는 샤프트(9)의 보다 긴 튜브형 동체(9b)의 슬릿(11)의 기초에 맞물려서 잡히게 된다. 따라서 제 2 압축 코일 스프링(12)의 탄성적인 편향력이 피스톤(2)을 샤프트(9)로부터 분리할 우려가 없다. 피스톤(2)의 후크 홈(13)상에 걸려있는 줄(8)의 베이스 루프(8a)의 일부는 샤프트(9)의 보다 짧은 튜브형 동체(9a)의 슬릿(11)을 통해서 이동한다. 따라서, 샤프트(9)가 피스톤(2)의 내부로 미끄러지는데 장애가 없다.

샤프트(9)의 주변에 끼워진 제 1 압축 코일 스프링(7)을 가진 상기의 조립된 부분들은 실린더의 제 2 개방 단부로부터 실린더(1)내로 밀려들어간다. 마지막으로 안내 캡(6)은 제 2 의 개방 단부에 부착된다. 도 4, 도 5a, 도 5b 는 상기에서 설명된 바와 같이 용이하게 조립된 일방향 모드의 공기 댐퍼를 도시한다. 이러한 상태에서, 도 5b 에 도시된 바와 같이, 샤프트(9)의 보다 짧은 튜브형 동체(9a)의 상단부는 피스톤(2)의 개구내로 미끄러져서 끼워지며, 줄(8)의 베이스 루프(8a)의 일부는 보다 짧은 튜브형 동체(9a)의 슬릿(11)에 면하게 된다.

도면에 도시되지 아니한 통상적인 예와 유사한 방식으로 자동차의 글로브 박스에서 사용될때, 실린더(1)는 장착편(1a)을 통해서 계기 패널 측에 고정되며, 실린더(1)의 안내 캡(6)으로부터 연장된 줄(8)의 상부 루프(8b)는 글로브 박스에 고정되도록 밖으로 유인되며, 그에 의해서 글로브 박스의 개방/폐쇄 운동이 보장된다.

이러한 상태에서, 글로브 박스가 개방 방향으로 움직일때, 줄(8)은 그에 따라서 안내 캡(6)상에 형성된 안내 벽(6a)의 안내를 통해서 점진적으로 밖으로 이끌리며, 피스톤(2)은 제 1 압축 코일 스프링(7)을 그것의 탄성적인 편향력에 대하여 압축시키면서 같은 방향으로 움직인다. 이것은 피스톤(2)의 측에 제공된 오리피스(14)를 통한 공기 통과의 유동 저항을 통해서 감쇠 효과를 초래하여, 글로브 박스가 개방 상태로 점진적으로 운동하는 것을 보장한다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 피스톤(2)의 운동과 함께, 샤프트(9)도 상기에 설명된 피스톤(2)과의 관계를 유지하면서 동일한 방향으로 움직이고, 샤프트(9)의 보다 긴 튜브형 동체(9b)의 가장자리는 안내 캡(6)의 안내 벽(6a)과 맞닿는다.

이후에, 도 7a 및, 도 7b 에 도시된 바와 같이, 피스톤(2)에 의한 제 1 압축 코일 스프링(7)의 압축에 부가하여, 제 2 압축 코일 스프링(12)도 샤프트(9)의 보다 짧은 튜브형 동체(9a)상에서 그것의 탄성적인 편향력에 대하여 피스톤(2)에 의하여 압축된다. 스프링(7,12)들 모두의 탄성적인 편향력의 전체 합은 글로브 박스의 완전 개방시에 충격 음향이 발생할 우려를 제거하는데, 심지어는 글로브 박스(도어)의 무게 중심이 피봇 샤프트(축)로부터 이탈되어 움직이는 방향에서 피봇 샤프트(축)의 상사점을 지나서 움직이는 기학학적 위치와 함께 글로브 박스(도어)의 크기가 커지거나 또는 개방 방향으로 움직일때조차도 그러하며, 그리고 글로브 박스가 완전 개방 위치에 보다 근접하게 움직이면서 각도상의 모멘트 증가 또는 가속도에 기인하여 글로브 박스(도어)의 움직임 속도가 갑자기 증가하는 때조차도 그러하다. 제 2 압축 코일 스프링(12)이 피스톤(2)에 의해서 압축될때, 샤프트(9)의 보다 짧은 튜브형 동체(9a)의 상단부는 도 7b 에 도시된 바와 같이 피스톤(2)의 중공형 동체내로 미끌어져 들어간다. 후크 홈(13)상에 걸린 줄(8)의 베이스 루프(8a)의부분은 보다 짧은 튜브형 동체(9a)의 슬릿(11)을 통해서 이동한다. 따라서 샤프트(9)와 베이스 루프(8a) 사이에는 간섭이 없다.

샤프트(9)의 보다 긴 튜브형 동체(9b)의 가장자리가 안내 캡(6)의 맞닿음 부분으로서 안내 벽(6a)에 대하여 맞닿을때, 그것의 가장자리에서 내부에 형성된 테이퍼진 표면(15)은 안내 캡(6)의 안내 벽(6a)의 가장자리에 대하여 탄성적으로 맞닿는다. 보다 긴 튜브형 동체(9b)의 가장자리 측은 슬릿(11)을 통해서 탄성적으로 넓혀진다. 이러한 구조는 충격을 흡수하며 충격적인 음향의 발생을 방지한다.

역으로, 글로브 박스가 폐쇄 방향으로 움직일때, 피스톤(2)은 제 1 압축 코일 스프링(7)의 탄성적인 편향력에 의해서 실린더(1)의 제 1 단부의 방향으로 줄(8)과 함게 강제적으로 뒤로 밀린다. 실린더(1)내에 축적된 공기는 개방된 밸브(4)에 의해서 단부 캡(5)으로부터 관통 구멍(3)을 통해서 외측으로 배출된다. 따라서 피스톤(2)은 실린더(1)내에서 신속하게 움직여서 글로브 박스의 폐쇄 운동을 증진시킨다. 피스톤(2)이 뒤로 밀리는 초기 단계에서, 제 2 압축 코일 스프링(12)도 팽창하며, 따라서 양쪽 스프링(7,12)의 탄성적인 편향력이 연루된다.

이러한 구현예에서, 피스톤(2)의 전체 움직임 범위내에서 작동하는 제 1 압축 코일 스프링(7)은 제 2 압축 코일 스프링(12)보다 큰 압축량과 압축 비율을 가진다. 결과적으로, 제 1 압축 코일 스프링(7)은 실린더(1)의 안으로 밀려들어갈때 버클(buckle)될 것 같다. 그러나, 제 1 압축 코일 스프링(7)은 버클되는 것을 상대적으로 잘 방지하도록 보다 큰 직경을 가진다. 더욱이 보다 작은 직경의 제 2 압축 코일 스프링(12)은 샤프트(9)의 보다 짧은 튜브형 동체(9a)상으로 끼워지는 동안에피스톤(2)과 샤프트(9)의 고리형 플랜지(10) 사이에 배치되며, 그에 의해서 안정적으로 지지된다.

일본 특허 출원 제 2000-001197 호 (2000.1.7. 자 출원)는 본원에 참조로서 편입된다.

본 발명은 특정의 구현예를 참조로 상기에 설명되었지만, 본 발명이 상기에 설명된 구현예에 제한되는 것은 아니다. 상기에 설명된 구현예의 변형 및, 수정예는 상기에 개시된 바에 비추어 당해 기술 분야의 업자들에 가능할 것이다. 본 발명의 범위는 다음의 청구 범위를 참고하여 한정된다.

본 발명의 공기 댐퍼는 충격적인 음향이 없이 글로브 박스를 개폐할 수 있게 하는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 제 1 단부와 제 2 단부를 가진 튜브형 실린더;

   실린더내에서 길이 방향으로 움직일 수 있는 피스톤;

   실린더내에서 피스톤을 실린더의 제 1 단부의 방향으로 탄성적으로 편향시키는 제 1 코일 스프링;

   피스톤의 운동에 의해서 발생된 감쇠 효과를 개방 가능한 목적물에 전달하기 위하여 개방 가능한 목적물에 연결되는 줄;

   플랜지를 가지고, 실린더내의 피스톤 안으로 미끄러져서 끼워지는 샤프트; 및,

   샤프트의 플랜지와 피스톤 사이에 배치되고 제 1 코일 스프링 내측에 있으며, 제 1 코일 스프링이 압축될때 튜브형 실린더의 제 1 단부의 방향으로 탄성적인 편향력을 피스톤상에 가하는 제 2 코일 스프링;을 구비하는 공기 댐퍼.
2. 제 1 항에 있어서,

   피스톤은 줄의 베이스 루프를 걸기 위한 후크를 가지는 것을 특징으로 하는 공기 댐퍼.
3. 제 1 항에 있어서,

   샤프트는 제 1 의 튜브형 동체와 제 2 의 튜브형 동체를 구비하고, 상기 제 1 튜브형 동체와 제 2 의 튜브형 동체 사이에 플랜지가 샌드위치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 댐퍼.
4. 제 3 항에 있어서,

   샤프트의 각 제 1 튜브형 동체와 제 2 튜브형 동체는 그것을 통해서 줄의 베이스 루프를 통과시키는 슬릿을 가지는 것을 특징으로 하는 공기 댐퍼.
5. 제 1 항에 있어서,

   실린더의 제 2 개방 단부에 부착된 캡을 더 구비하고, 상기 캡은 맞닿음 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 공기 댐퍼.
6. 제 5 항에 있어서,

   샤프트는 샤프트의 가장자리에서 내부적으로 형성된 테이퍼 표면을 가지며, 테이퍼 표면은 캡의 맞닿음 부분에 대하여 맞닿는 것을 특징으로 하는 공기 댐퍼.
7. 제 4 항에 있어서,

   실린더의 제 2 개방 단부에 부착된 캡을 더 구비하고, 캡은 맞닿음 부분을 가지며,

   샤프트는 샤프트의 가장자리에서 내부적으로 형성된 테이퍼진 표면을 가지며 테이퍼진 표면은 캡의 맞닿음 부분에 대하여 맞닿는 것을 특징으로 하는 공기 댐퍼.